Моделирование и расчет надежности АСУ ТП трубопровода.

Введение 5
1. Показатели надёжности, которые требуют оценки, и способы их вычисления 7
1.1. Список показателей надежности, подлежащих оценке 7
1.2. Ключевые аспекты и предположения при расчете 7
1.3. Аргументация выбора метода расчёта надёжности проекта 9
2. Моделирование и расчет надежности АСУ ТП трубопровода 11
2.1. Схема функциональной целостности 12
2.2 Основные функции автоматизированных систем управления технологическим процессом 13
2.3 Элемент инициирования системы СОД 14
2.3.1 Определение функции передачи сигнала о прохождении СОД 14
2.3.2 Функция сигнализации давления 15
2.3.3 Функция для определения уровня 16
2.4 Система управления линейным клапаном 17
2.4.1 Управление выключающим устройством линейной арматуры 17
2.4.2 Функция сигнализации возникновения прохождения СОД 18
2.4.3 Функция сигнализации измерения давления 20
2.4.4 Функция автоматизированного управления электрическим приводом крана………………………………………………………………………………21
2.5 Приемный узел для обнаружения СОД 22
2.5.1 Механизм сигнализации прохождения СОД 22
2.5.2 Обеспечение надежности сигнализации давления 24
2.5.3 Функционал метода измерения уровня 25
3. Моделирование и расчет надежности автоматизированной системы управления технологическим процессом подстанции 27
3.1 Оценка надежности каналов в автоматизированной системе управления технологическим процессом 27
3.1.1 Расчет надежности каналов РСУ 28
3.2 Расчеты оценки надежности каналов распределенной системы управления……………………………………………………………………….32
3.2.1 Воспроизведение сигналов линейного входа 32
3.2.2 Дистанционное регулирование АО 33
3.2.3 Дистанционное управление DO 34
3.2.4 Визуализация DI 35
3.2.5 Автоматическое регулирование 36
3.2.6 Автоматическое управление 37
3.3 Расчет надежности каналов системы ПАЗ 40
3.4 Оценка надежности интегрированных функций систем противоаварийной защиты 41
3.4.1 Отображение сигнала аналогового входа 41
3.4.2 Визуализация сигнала дискретного ввода 42
3.4.3 Удаленное управление 42
3.4.4 Защита от аварийных ситуаций на основе аналогового входного сигнала……………………………………………………………………………43
3.4.5 Дискретная аварийная защита особенности по входному сигналу 43
3.5 Готовность АСУ ТП к выполнению функций 44
3.6 Общий коэффициент готовности функции АСУ ТП 47
4. Расчет показателей надежности АСУ ТП ДНС и УПСВ 48
4.1 Схема функциональной надежности системы АСУТП 49
4.2 Расчет надежности каналов системы АСУТП 49
4.2.1 Оценка надежности каналов 50
4.3 Оценка надежности сложных систем 57
4.3.1 Отображение сигналов от аналоговых датчиков уровня 57
4.3.2 Визуализация сигналов аналогового входа датчиков обнаружения углеводородных газов 58
4.3.3 Отображение информации о температуре с помощью аналоговых датчиков…………………………………………………………………………..59
4.3.4 Отображение дискретного входа канала 60
4.3.5 Управление дискретными входами на расстоянии 61
4.4 Интеллектуальное управление 62
4.5 Общий коэффициент готовности выполнения функций АСУТП 63
5. Исследование и прогнозирование надежности АСУ ТП в рамках модернизации СИКНС на УПСВ 65
Заключение 76
Список используемой литературы 78

Весь текст будет доступен после покупки

В современном обществе нефтеперерабатывающие предприятия имеют значительное значение для удовлетворения энергетических потребностей. Для обеспечения эффективной работы данных предприятий необходимо гарантировать надежное функционирование систем управления. Для этого проводятся расчеты и диагностика состояний, которые позволяют оценить надежность и оптимизировать работу системы управления.
Надежность и безопасность автоматизированной системы управления играют ключевую роль в ее защите от случайных или умышленных вторжений, которые могут привести к краже или модификации информации (программная надежность), а также к нарушению ее функционирования из-за отказов (аппаратная надежность). Характеристики, такие как безотказность, работоспособность, долговечность и сохраняемость, определяют аппаратную надежность технических средств автоматизированных систем управления. Программная надежность и безопасность также гарантируют защиту системы от воздействий, направленных на изменение нормального хода функционирования и возможные утечки или изменения информации.
Кроме того, важным аспектом обеспечения надежности систем управления нефтеперерабатывающих производств является мониторинг и диагностика состояния оборудования. Для этого применяются различные подходы, включая вибрационный анализ, термографию, акустическую эмиссию и другие. Эти методы помогают обнаружить возможные неисправности и сбои в работе оборудования на ранних этапах, что способствует своевременному проведению ремонтных работ и предотвращению простоев производства.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Показатели надёжности, которые требуют оценки, и способы их вычисления
1.1. Список показателей надежности, подлежащих оценке
Согласно ГОСТ 24.701–86, ключевыми показателями надежности АСУТП и ее подсистем являются:
• PF(t) – Шанс бесперебойной работы автоматизированной системы управления технологическим процессом при исполнении каждой функции F в заданный промежуток времени t.
• КГF – Показатель готовности восстанавливаемой автоматизированной системы управления технологическим процессом при выполнении функции F.
• ТНОF – Среднее время между отказами для восстанавливаемой автоматизированной системы управления технологическим процессом при исполнении функции F.
• TBF – Среднее время восстановления автоматизированной системы управления технологическим процессом при выполнении функций F.
• PBF (t) – Вероятность бесперебойной работы восстанавливаемой автоматизированной системы управления технологическим процессом при исполнении каждой функции F в определенный временной интервал t.
Дополнительным показателем надежности являются логические критерии работоспособности системы для каждой отдельной выделенной функции F1 [1].


1.2. Ключевые аспекты и предположения при расчете
Проведён моделированный анализ различных уровней надёжности и выполнены соответствующие вычисления, учитывая типичные ограничения и предположения, присущие автоматизированным системам управления технологическим процессом (АСУТП):
• Индивидуальные вероятностные показатели надёжности элементов в системе управления технологическим процессом (АСУТП) считаются стабильными независимо от состояния других компонентов системы. В то же время опыт показывает, что функционирование различных элементов в сложных технических системах взаимосвязано, хотя отказы могут происходить из-за естественного износа и не обязательно зависят от других элементов.
• В случае отказа элементов в системе управления технологическим процессом (АСУТП), процесс их восстановления начинается немедленно и продолжается постоянной скоростью, независимо от количества одновременно отказавших элементов. Это возможно благодаря высокой надёжности компонентов системы и более высокой скорости восстановления по сравнению с частотой отказов. Таким образом, вероятность одновременного отказа нескольких элементов в течение короткого периода восстановления невелика и может быть пренебрежён. Это позволяет обеспечить независимость и непрерывность процесса восстановления даже при ограниченном количестве обслуживающего персонала в проектируемой АСУТП.
• При проведении вычислений предполагается, что случайные переменные времени безотказной работы и времени восстановления всех компонентов системы управления технологическим процессом (АСУТП) следуют экспоненциальному распределению. Для элементов с простой структурой (без внутреннего резервирования) эти предположения достаточно точны. Однако в случае сложных элементов с внутренними резервами закон распределения времени безотказной работы может отличаться. Это может привести к небольшим погрешностям (до нескольких процентов в пользу снижения надежности) при оценке среднего времени до отказа не отказываемой системы. Такие незначительные отклонения в сторону снижения надежности могут быть приемлемыми. Для уменьшения влияния этих погрешностей в разработанных моделях надежности рекомендуется представлять сложные элементы как совокупность нескольких их простых компонентов.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Технический регламент УПСВ «Покровка» Покровской УПН
2. ГОСТ 20417- 75. Техническая диагностика. Общие положения о порядке разработки систем диагностирования.- Введен. 01. 07. 76.
3. Глазунов Л.П., Мозгалевский А.В. Особенности анализа диагностических процедур сложных систем автоматического управления. В сб.: Техническая диагностика.- М : Наука, 1972, е., с. 147-151.
4. Латышев А. В. Метод диагностирования непрерывных систем. / Электрон, моделир., 1987, 9, № 2 , 52-56.
5. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975.- 682с.
6. Латышев А.В. Применение методов идентификации для диагностирования непрерывных объектов. Автоматика и телемеханика, 1984, № 12. с. 118-123.
7. Абрамов О. В. , Климченко В.В. Прогнозирование надежности и состояния контролируемых объектов при ограниченности исходной информации./ Идентиф., прогнозир. и упр. в тех. системах. Владивосток, 1986, с.3-18.
8. Диагностическая модель с применением полюсных графов.- В сб.: Вопросы технической диагностики. Ростов на Дону: Рост, инж-строит. инт, 1981, с. 38-41.
9. Аузинь П.К., Осис Я.Я. Минимизация числа точек съема диагностической информации, основанная на алгебраическом анализе структуры граф-модели сложного объекта.- В сб.: Кибернетика и диагностика.-Рига : Зинатне, 1969, вып. 3, с.33- 42

Весь текст будет доступен после покупки